黄金芯片比较法的优化方案

如上所述，静态偏置测试方法可能会对某些单粒子事件作出错误判断，如对多次翻转过程只能给出一次记录等。所以，在单粒子效应测试中，为了进一步提高测试结果的准确性，在单粒子效应模拟试验及加固性能验证评估中，也采用单粒子事件的动态检测方法，如采用对两个相同器件工作状态进行比较分析的黄金芯片比较法测试方法。黄金芯片比较法是实现电子器件和集成电路性能及参数动态测试的一种单粒子效应测试方法，这种测试方法避免了建立一个在真空环境下工作的大型电子器件和集成电路测试仪的麻烦。采用黄金芯片比较法测试时，测试系统硬件装置的设计及建立主要是围绕着两个相同的器件而开展，其中一个器件是被辐照器件，另一器件用来和被辐照器件工作状态进行比较，称之为黄金芯片器件。在测试系统硬件装置设计及研制时，必须实现其中一个器件处于重离子或脉冲激光辐照，而另一个器件却须避开重离子或脉冲激光辐照。采用黄金芯片比较法实现的测试装置在系统测试时，如果两个器件的输入条件一致，那么在没有单粒子事件发生的情况下，它们的输出也应该一致。由于黄金芯片比较法的测试特点，要求在单粒子错误检测中针对器件的每个输出管脚设置一系列的电平比较器及计数器电路，其中计数器电路保持对观测到的单粒子事件数进行跟踪记录。另外，在被辐照器件出现单粒子事件后，测试系统的硬件控制电路必须实现对被辐照器件和黄金芯片器件进行同时复位处理。在电子器件和集成电路单粒子效应测试中，黄金芯片比较法具有动态测试特性，对集成电路的几乎所有部件可以实现检测。另外，由于实现了单粒子事件的实时动态记录，这样就更容易避免对多次单粒子翻转事件的遗漏记录。对许多工作频率不太高、输入管脚相对较少的不同种类的逻辑电路来说，采用黄金芯片比较法可以实现对其单粒子效应的测试。例如，通过比较被辐照器件和黄金芯片器件的电源电流，如果两个器件的电流大小相差较大，那么可以认为发生了单粒子锁定现象。

尽管如此，但黄金芯片比较法的应用也具有一定的局限性，具体表现在以下几个方面：

首先，由于对两个相同器件进行比较测试，测试系统硬件需要对被辐照器件和黄金芯片器件提供同步的输入信号。

其次，在一个测试周期内的输入状态决定了测试控制硬件装置的存储数据大小，对一些电子器件而言，可能涉及的输入信号数目很多，这会造成测试系统软硬件设计的复杂化。(www.xing528.com)

再次，所测试的电子器件和集成电路对噪声应当不太敏感，因为器件对噪声敏感的情况下，噪声信号可能会在输出端引发一个“误判”的单粒子事件。

最后，所测电子器件或集成电路的输出参数在测试系统装置的比较器分辨率范围内都必须保持在相同情况下，其中就包括时间参数。在大部分情况下，这种要求制约了测试过程中待测器件工作频率有一个上限限制，对工作频率较高的器件来说，难以实现对其性能的测试。